一种氮掺杂单壁碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种单壁氮掺杂碳纳米管的制备方法，其包括如下步骤：A、在室温条件下，向浓硫酸溶液中加入一定量非金属催化剂，搅拌均匀，得混合溶液；B、将等质量糖类有机化合物与胺类有机化合物的混合粉末加入到A步骤所得的混合溶液中，搅拌反应，得含氮掺杂碳纳米管的反应混合物；C、将B步骤得到的反应混合物加入到盐酸溶液中，搅拌，静置，将上层悬浊液过滤得到黑色物质，用去离子水洗涤，干燥，即得。优点为：对设备要求不高、简洁、易行，能耗低，生产效率高，选择性好，易于实现规模化工业生产；氮掺杂单壁碳纳米管管径分布均一，长度长，其管长在0.15～1.0μm之间，碳纳米管管长可以依据催化剂量及反应时间的调整可控。

Preparation of a nitrogen doped single wall carbon nanotube

The invention relates to a preparation method of a single wall of nitrogen doped carbon nanotubes, which comprises the following steps: A, at room temperature, the sulfuric acid solution by adding a certain amount of non metal catalyst, stirring evenly mixed solution; the mixed powder B, quality sugar organic compound and amine compound is added to a machine to a mixed solution obtained in step A in the reaction, the reaction mixture containing nitrogen doped carbon nanotubes; C and B will be added to the reaction mixture obtained in step to hydrochloric acid solution, stirring, standing, the suspension is filtered to obtain the black substance, deionized water washing, drying, namely. Advantages: not high requirements on equipment, simple and easy, low energy consumption, high production efficiency, good selectivity, easy to achieve large-scale industrial production; nitrogen doped single walled carbon nanotubes by a uniform size distribution, length, the length between 0.15 ~ 1 m, carbon nanotubes whose length can be adjusted according to the amount of catalyst and controllable the reaction time.

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂单壁碳纳米管的制备方法
本专利技术涉及氮掺杂碳纳米管材料、锂离子电池负极材料或锂离子电池正极、负极材料添加剂的，具体涉及一种氮掺杂单壁碳纳米管的制备方法。
技术介绍
碳纳米管是一种具有直径为几个纳米到几十个纳米的管状结构的新型碳材料。碳纳米管具有高导电性、高强度、低密度、高比表面积、较高的化学稳定性等优点，在储能、复合材料、电子器件、催化等领域有广泛的应用。目前合成碳纳米管合成较为成熟技术主要有所谓的“化学气相沉积法”、“激光蒸发法”、“激光溅射法”、“火焰合成法”、“催化裂解法”、“电弧放电法”、“电化学合成法”等等。众所周知，碳纳米管的合成除了所谓的方法、原理不同外，最核心的因素之一就是催化剂，同样的原理而催化剂不同，则合成的碳纳米管的效率、特性大不相同，催化剂是合成碳纳米管的关键因素之一。合成碳纳米管的催化剂通常都是负载贵金属、稀有金属或者金属氧化物的二氧化硅、二元金属三元金属氧化物复合催化剂材料，体系繁多。常见的合成碳纳米管催化剂有NiO-SiO2体系、MnO-SiO2体系、Fe-Mo-Al2O3、Co-Mo-Al2O3体系、Ni-Co-二茂铁、二茂铁-二甲亚砜、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮掺杂单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在室温条件下，向浓硫酸中加入非金属催化剂，非金属催化剂与浓硫酸的用量比为2‑20g:50‑200mL，搅拌混合均匀，得到混合溶液；B、将糖类有机化合物与胺类有机化合物等质量比的混合物粉末加入到A步骤所得的混合溶液中，混合物粉末与混合溶液的用量比为8‑20g:50‑220mL，搅拌、反应5‑55分钟，得到含氮掺杂碳纳米管的反应混合物；C、将B步骤得到的反应混合物加入到盐酸溶液中，搅拌混合均匀，静置5‑55分钟，将上层悬浊液过滤得到黑色物质，将过滤所得到的黑色物质用去离子水洗涤至洗出液中无硫酸根或者无氯离子检出，45‑65℃干燥30‑...

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在室温条件下，向浓硫酸中加入非金属催化剂，非金属催化剂与浓硫酸的用量比为2-20g:50-200mL，搅拌混合均匀，得到混合溶液；B、将糖类有机化合物与胺类有机化合物等质量比的混合物粉末加入到A步骤所得的混合溶液中，混合物粉末与混合溶液的用量比为8-20g:50-220mL，搅拌、反应5-55分钟，得到含氮掺杂碳纳米管的反应混合物；C、将B步骤得到的反应混合物加入到盐酸溶液中，搅拌混合均匀，静置5-55分钟，将上层悬浊液过滤得到黑色物质，将过滤所得到的黑色物质用去离子水洗涤至洗出液中无硫酸根或者无氯离子检出，45-65℃干燥30-120分钟，即得到所述的氮掺杂单壁碳纳米管。2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，A步骤中的非金属催化剂为碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料，其中碳硅原子比为1.8～6.9:100，硼硅原子比为1.2～15:100。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周环波，黄光艳，聂航，梁娟，邓帮君，赵双琪，丁先红，林定文，舒方君，张文博，
申请(专利权)人：湖北宇电能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42